流域水環(huán)境重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)防控理論技術(shù)與應(yīng)用

1、擬推薦2017年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)目一、項(xiàng)目名稱流域水環(huán)境重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)防控理論技術(shù)與應(yīng)用二、推薦單位意見該項(xiàng)目圍繞流域重金屬污染控制的關(guān)鍵理論技術(shù)問題，以流域水體污染控制和水質(zhì)改善為目標(biāo)，以清潔生產(chǎn)、源頭控制、過程強(qiáng)化去除、水質(zhì)改善和風(fēng)險(xiǎn)管理為主線，開展了持續(xù)系統(tǒng)的理論創(chuàng)新、技術(shù)突破和工程實(shí)踐，實(shí)用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效果好，為促進(jìn)我國重金屬污染治理和風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)進(jìn)步起到了積極作用。該項(xiàng)目歷時(shí)18年，研發(fā)的以清潔生產(chǎn)、過程與風(fēng)險(xiǎn)防控為突破口的關(guān)鍵技術(shù)及成套設(shè)備達(dá)到國際先進(jìn)水平，解決了源頭減排和強(qiáng)化去除等關(guān)鍵技術(shù)難題，在技術(shù)創(chuàng)造性、新穎性、實(shí)用性和功能綜合性等方面取得了原創(chuàng)性突破。該項(xiàng)目成果在國家和

2、多個(gè)地方重金屬治理工程建設(shè)中得到應(yīng)用，為國家和地方重金屬污染防治規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)和政策提供重要科技支撐。核心技術(shù)推動(dòng)了全國重點(diǎn)金屬（錳、鎘、鋅、銅、汞、銀、鉻等）的污染削減，促進(jìn)了工業(yè)、環(huán)保和礦業(yè)等部門/行業(yè)的流域水環(huán)境保護(hù)工作，研究成果具有國際影響，并產(chǎn)生了社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。推薦該項(xiàng)目申報(bào)2017年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。三、項(xiàng)目簡介針對(duì)國家重大需求重金屬污染防治的關(guān)鍵瓶頸問題，選擇流域風(fēng)險(xiǎn)防控為突破點(diǎn)，以源頭控制-過程削減-應(yīng)急處置為主線，在創(chuàng)造性、新穎性、實(shí)用性和工程應(yīng)用方面取得原創(chuàng)性突破，主要?jiǎng)?chuàng)新如下：（1）發(fā)展和完善了流域水環(huán)境重金屬風(fēng)險(xiǎn)防控理論方法體系，在重金屬遷移轉(zhuǎn)化、生物有效性和

3、食物鏈傳遞等方面取得了重要進(jìn)展，創(chuàng)建了流域污染負(fù)荷估算、來源解析、過程模擬和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等系列新模型與新方法，解決了關(guān)鍵理論難題。（2）開發(fā)和完善了流域水環(huán)境重金屬風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)系統(tǒng)，攻克了電解錳鋅行業(yè)清潔生產(chǎn)、資源回收利用、礦山源頭治理、強(qiáng)化去除、掩蔽鈍化和應(yīng)急處置等核心技術(shù)，在流域系統(tǒng)過程防控新技術(shù)、新工藝和新結(jié)構(gòu)方面取得原創(chuàng)性突破。（3）研發(fā)了以源頭控制、過程與風(fēng)險(xiǎn)防控為突破口的成套設(shè)備，發(fā)明了重金屬污染移動(dòng)削減、自動(dòng)收集、強(qiáng)化去除與原位鈍化投料等控污裝置，實(shí)現(xiàn)了重金屬污染協(xié)同防控技術(shù)和新材料的重要突破。（4）通過自主研發(fā)和系統(tǒng)集成提出的流域水體重金屬風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)模式，以及開發(fā)的整裝成套技術(shù)及

4、其設(shè)備，在我國重點(diǎn)流域、電解錳鋅行業(yè)和突發(fā)水污染事故處理處置工程得到了應(yīng)用，實(shí)用性強(qiáng)、效果好，為我國流域環(huán)境質(zhì)量改善提供了工程經(jīng)驗(yàn)和成功案例。四、客觀評(píng)價(jià)技術(shù)查新報(bào)告教育部技術(shù)查新報(bào)告(編號(hào)：201636000G020103)表明：未見基于金屬理化參數(shù)的毒性預(yù)測(cè)技術(shù)的報(bào)道。教育部查新報(bào)告(編號(hào)：2005023)表明：未見對(duì)重金屬復(fù)合污染水土進(jìn)行實(shí)地示范修復(fù)技術(shù)的報(bào)道。中國科學(xué)院查新報(bào)告（20130514CX01，20130510CX05，20130510CX06）：未見該項(xiàng)目建立的排水自然回歸工程技術(shù)、事件減害工程技術(shù)和健康風(fēng)險(xiǎn)阻斷技術(shù)的研究和應(yīng)用的報(bào)告；在水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制和管理方面，未見水環(huán)境

5、風(fēng)險(xiǎn)全流域控制方法體系方面的研究報(bào)道。同行著名專家評(píng)價(jià)國內(nèi)外同行和國際組織非常重視該項(xiàng)目研發(fā)工作，對(duì)技術(shù)成果給予高度評(píng)價(jià)。成果被美國和韓國等100多個(gè)國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證采用。國際膜處理著名刊物Journal of Membrane Science評(píng)價(jià)“礦山廢水污染源頭控制系列新技術(shù)，是重金屬去除最有前景的應(yīng)用工程技術(shù)”。 五、推廣應(yīng)用情況項(xiàng)目研發(fā)的成套理論技術(shù)、設(shè)備材料和技術(shù)模式被我國20多個(gè)重點(diǎn)流域、11個(gè)省市和30多個(gè)用戶單位應(yīng)用到重金屬污染防治規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)政策、工程建設(shè)和運(yùn)行管理中，應(yīng)用推廣成效顯著，為我國重金屬污染治理提供了成熟模式、成功案例和工程經(jīng)驗(yàn)。六、主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄知識(shí)產(chǎn)權(quán)類

6、別知識(shí)產(chǎn)權(quán)具體名稱國家（地區(qū)）授權(quán)號(hào)授權(quán)日期證書編號(hào)權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利狀態(tài)1發(fā)明專利濕法電解錳、鋅的電解后續(xù)工段自動(dòng)化處理方法中國ZL201110460071.62015-10-211820355中國環(huán)境科學(xué)研究院段寧；王璠；程偉；劉于海；潘涔軒；周長波；但智鋼；降林華；汪啟年；劉斌有效專利（核心專利）2發(fā)明專利一種錳電解流程重金屬污染削減移動(dòng)平臺(tái)工藝動(dòng)作及分解中國ZL201310595014.82016-02-101945065中國環(huán)境科學(xué)研究院段寧；降林華；周超；但智鋼；徐夫元；陸大瑋；文玉成；張歌；李志強(qiáng)；陽建平；高曉娟有效專利（核心專利）3發(fā)明專利一種用改性藍(lán)藻處理含汞廢水的方法中國

7、ZL201310092642.42014-08-061456456中國環(huán)境科學(xué)研究院廖海清；吳豐昌；孫福紅；李強(qiáng)有效專利（核心專利）4發(fā)明專利用改性粉煤灰處理銻礦選礦廢水的方法中國ZL200910102462.32010-10-27691321中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所朱靜；吳豐昌有效專利5發(fā)明專利鄰苯二甲酸二丁酯降解菌及其應(yīng)用中國ZL200710026366.62009-06-03504797華南理工大學(xué)易筱筠；段星春；黨志；陶雪琴；盧桂寧；楊琛有效專利6發(fā)明專利復(fù)合金屬氧化物吸附劑及應(yīng)用其去除水中苯并三唑的方法中國ZL200910084153.82012-07-04984539中國環(huán)境科學(xué)研

8、究院吳豐昌；徐冰冰；廖海清有效專利7發(fā)明專利表面活性劑修飾的納米TiO2半透膜水樣前處理方法中國ZL201310682908.02016-06-012094658中國環(huán)境科學(xué)研究院趙曉麗；吳豐昌；汪浩有效專利8發(fā)明專利模擬水位變化對(duì)沉積物氮磷和重金屬釋放風(fēng)險(xiǎn)影響的裝置中國ZL201410512371.82016-04-062010313中國環(huán)境科學(xué)研究院王圣瑞；倪兆奎；席海燕有效專利9計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)環(huán)境污染事件風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別與管理系統(tǒng)（SRIMS）V1.0中國2010SR0171642008-08-28軟著登字第0205437號(hào)環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所（注：楊大勇、虢清偉、林奎、楊劍、趙坤榮

9、）其他有效的知識(shí)產(chǎn)權(quán)10計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)環(huán)境污染事件預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)（PEFCS）V1.0中國2010SR0171582008-08-28軟著登字第02054371號(hào)環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所（注：楊大勇、虢清偉林奎、楊劍、趙坤榮）其他有效的知識(shí)產(chǎn)權(quán)七、主要完成人情況姓名排名工作單位對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)吳豐昌1中國環(huán)境科學(xué)研究院對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)；項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人，主持項(xiàng)目所有理論研究和技術(shù)研發(fā)工作段 寧2中國環(huán)境科學(xué)研究院項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)2，3，4均有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：（1）創(chuàng)新性的構(gòu)建了電解錳鋅行業(yè)污染源頭削減移動(dòng)平臺(tái)（2）開發(fā)了贓板智能識(shí)別和分揀技術(shù)等清潔生產(chǎn)核心技術(shù)。黨志3華南理工

10、大學(xué)項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)2,3,4均有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：創(chuàng)新性開展了礦山尾礦重金屬源頭治理技術(shù)研究，揭示了尾礦重金屬釋放的物理、化學(xué)與生物過程。降林華4中國環(huán)境科學(xué)研究院項(xiàng)目參與人員，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)2，3，4有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)胡清5南方科技大學(xué)項(xiàng)目參與人員，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)3，4有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：（1）參與研發(fā)和技術(shù)推廣適合中國重金屬監(jiān)測(cè)的輕型便攜式 HD RocksandTM 超低含量的重金屬檢測(cè)設(shè)備。虢清偉6環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所項(xiàng)目參與人員，在流域水環(huán)境重金屬風(fēng)險(xiǎn)防控理論體系和突發(fā)性水污染事件應(yīng)急處置技術(shù)等方面發(fā)揮重要作用趙曉麗7中國環(huán)境科學(xué)研究院項(xiàng)目參與人員，參與重金屬污染控制新技術(shù)和新材料研發(fā)，在高吸附

11、容量納米去除劑等系列水體重金屬強(qiáng)化去除材料研發(fā)方面起到重要作用。鄧超冰8廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護(hù)廳項(xiàng)目參與人員。對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)1，4有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：參與發(fā)明了系列新裝置和新技術(shù)，并應(yīng)用于流域水體重金屬污染狀況的調(diào)查、常規(guī)和應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。張遠(yuǎn)9中國環(huán)境科學(xué)研究院項(xiàng)目參與人員，參與提出了流域金屬風(fēng)險(xiǎn)防控優(yōu)先序、風(fēng)險(xiǎn)源清單和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃，制定相應(yīng)的技術(shù)方案，設(shè)計(jì)并參與實(shí)施污染治理、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)。易筱筠10華南理工大學(xué)項(xiàng)目參與人員，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)1，2均有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：主持和參與篩選及人工合成三乙烯四胺（TETA）、聚硅氧烷、二硫代氨基甲酸鈉和有機(jī)酸類等硫化物尾礦鈍化劑。史亞利11中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研

12、究中心項(xiàng)目參與人員，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)1，2，4均有貢獻(xiàn)：參與研發(fā)系列磁性納米新材料。廖海清12中國環(huán)境科學(xué)研究院項(xiàng)目參與人員，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)1，3，4均有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：升級(jí)改造和自主研發(fā)了沉積物重金屬原位掩蔽和鈍化裝置。王圣瑞13中國環(huán)境科學(xué)研究院項(xiàng)目參與人員，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)1，4有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：參與構(gòu)建流域水體重金屬風(fēng)險(xiǎn)防控理論方法體系。陳艷卿14中國環(huán)境科學(xué)研究院項(xiàng)目參與人員，參與完成10多項(xiàng)涉重金屬污染物的國家排放標(biāo)準(zhǔn)的編制。符志友15中國環(huán)境科學(xué)研究院項(xiàng)目參與人員，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)3，4均有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：參與開發(fā)了生物毒性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)化成套裝置。八、主要完成單位情況及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)1、中國環(huán)境科學(xué)研究院作為項(xiàng)目主持單位，全面

13、負(fù)責(zé)制定項(xiàng)目主要研究內(nèi)容、技術(shù)路線、研究方案并組織實(shí)施，對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)1-4均有首要?jiǎng)?chuàng)新貢獻(xiàn)，在項(xiàng)目流域重金屬風(fēng)險(xiǎn)源頭控制、過程與風(fēng)險(xiǎn)防控為突破口的關(guān)鍵技術(shù)突破、成套裝置研發(fā)和成果推廣應(yīng)用中發(fā)揮了首要作用。2、華南理工大學(xué)項(xiàng)目第二完成單位，在創(chuàng)新點(diǎn)2礦山尾礦重金屬的釋放機(jī)理，創(chuàng)新點(diǎn)3酸性礦山廢水綜合治理關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)4礦區(qū)重金屬風(fēng)險(xiǎn)控制模式方面有創(chuàng)新貢獻(xiàn)，并在我國重點(diǎn)流域湖南銻礦山（資江流域）、江西定南鎢礦山（東江源流域）、廣東大寶山礦山（橫石河流域）等重金屬污染治理工程推廣應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。3、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心在創(chuàng)新點(diǎn)1生物有效性和食物鏈傳遞等理論方面，創(chuàng)新點(diǎn)2水體中重金屬強(qiáng)化去除

14、的新材料和新方法方面和創(chuàng)新點(diǎn)4突發(fā)性污染事件應(yīng)急處置技術(shù)方案和工程實(shí)施有創(chuàng)新貢獻(xiàn)。4、環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所參與流域水環(huán)境重金屬風(fēng)險(xiǎn)防控理論體系構(gòu)建，研發(fā)集成了結(jié)合流域自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生物特征等風(fēng)險(xiǎn)要素識(shí)別和監(jiān)測(cè)方法；構(gòu)建多信息源、多控制突降的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)體系，全流域全面控制風(fēng)險(xiǎn)系等具有管理方法創(chuàng)新性和實(shí)用性。5、南方科技大學(xué)項(xiàng)目主要完成單位，在創(chuàng)新點(diǎn)1研發(fā)了便攜式重金屬分析測(cè)試儀器，在創(chuàng)新點(diǎn)4為礦區(qū)重金屬流域風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)模式和應(yīng)用方面有創(chuàng)新貢獻(xiàn)，并發(fā)揮了重要作用。6、廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站項(xiàng)目主要完成單位，在創(chuàng)新點(diǎn)4重金屬污染事件等方面有創(chuàng)新貢獻(xiàn)。參與研發(fā)了流域水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)要素識(shí)別與解析新方法。九、完成人合作關(guān)系說明 吳豐昌、段寧、降林華、張遠(yuǎn)、陳艷卿、廖海清、趙曉麗、王圣瑞、符志友都是中國環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要學(xué)術(shù)骨干。吳豐昌、張遠(yuǎn)、陳艷卿、廖海清和趙曉麗共同完成國家973等多個(gè)項(xiàng)目，其中吳豐昌為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，張遠(yuǎn)、吳豐昌和陳艷卿為課題一、四和六負(fù)責(zé)人